如今汽车行业已进入新能源时代，各家车企纷纷向电动化方向发展。和传统的燃油车不同，新能源汽车的三电系统是其最核心的技术。其中电池作为驱动车辆的主要能量供给，在车辆研发中占据重要的位置，达到整车成本的40%以上。
如今的电池行业中，固态电池成为了谈论的焦点话题，像是半固态的优势有哪些、全固态的量产离我们还有多远等等问题，今天我们就来了解下动力电池那些事。
目前主流的新能源电池
在正极材料方面，目前锂电池常用的正极材料有磷酸铁锂（LFP）、钴酸锂（LCO）、锰酸锂（LMO）和三元材料（国内主要为NCA和NCM）。基于循环寿命、高低温性能、安全性、资源可获得性、成本等因素，不同种类的正极材料电池应用在不同领域，而新能源乘用车市场则以三元锂电池为主，磷酸铁锂为辅。
除此之外还有氢燃料电池，实际上其更像是一个小型发电厂，目前来说技术还不是很成熟，在汽车领域没有广泛应用。
在主流的这三类电池中，NCM三元锂电池、NCA三元锂电池和磷酸铁锂电池各自代表的生产厂商为宁德时代、松下和比亚迪。
其中NCM和NCA三元锂电池可以归为一类，市面上的大部分车型搭载的基本都是这种电池。其最显著的优点就是电池能量密度高，使得其拥有了更长的续航表现。但也存在缺点，由于对钴等金属的需求较高，因此造价较为昂贵，部分廉价的新能源车厂家为了降低成本，可能会减少钴增加镍的含量，这会导致电池的稳定性变差，甚至引发自燃等问题。
而磷酸铁锂电池的缺点是能量密度低，续航里程少且电池占用空间大，但是其使用时间很长，正常情况下将近十年才会开始走向衰减，而上文提到的三元锂电池大概六年时间就需要更换电池。
在之前的新能源汽车市场中，主要是应用三元锂电池，磷酸铁锂份额稍少一些。不过在近几年，磷酸铁锂的占比量呈现增长的趋势，在年3月还实现了对三元锂电池份额的首次超越。
其中当然少不了比亚迪刀片电池的作用了，不仅通过了堪称电池安全测试“珠穆朗玛峰”的针刺测试，并且还弥补了磷酸铁锂电池空间大的缺点。凭借着这些优异的性能，刀片电池获得了良好的口碑。
未来的发展方向——固态电池
虽然说目前新能源市场热度持续上升，但我们应该未雨绸缪。当下主流的电池普遍遇到了性能瓶颈，即使是头部电动车企特斯拉，其车上搭载的三元锂电池也仅有Wh/kg的能量密度，即使能做到超过Wh/kg的成绩，也不过是三元锂中顶流的表现了。
从未来发展的角度，动力电池材料至少需要在三个方面做出改变才能维持新能源车行业的持续发展：
其一，替换或循环使用稀有金属，降低电池成本。锂、钴等资源全球储量较少，业内专家预测在年左右锂即将枯竭，其价格受市场需求的影响波动将会更大。
其二，现有正极、负极材料发展都遇到了瓶颈。当前几种常用的正极材料的实际能量比较低，其本身特性也决定了锂离子电池充电时间过长，还会导致电池性能急剧下滑。
其三，其他材料安全性差，如现阶段广泛应用的电解液都属于易燃物，在锂离子电池受到剧烈冲击或者电池温度过高时极易燃烧，造成电池起火以及更为严重的安全事故。
目前电池成本高、续航里程短的根本问题并没有得到良好的解决。针对上述情况，相比改进提升现有电池的性能，往更高能量比的方向进发，才是新能源汽车的发展方向。
于是乎，电池研发人员和各大车企将目光投向了固态电池。
那么什么是固态电池呢？顾名思义，其就是将三元锂电池中的不稳定的电解液用纯固体材料代替。这样大大提升了锂电池的能量密度，并且缩短了充电时间、提高了空间利用率以及安全性。
据专业人员介绍，理想状态下全固态锂电池的能量密度可达Wh/kg，相比现在的电池简直是碾压级的存在。
奔驰、宝马、保时捷等一流车企竞相布局硅阳极固态电池，譬如奔驰工程师向外透露，将在年推出的奔驰EQG车型中搭载新的硅阳极电池，能量密度比目前可用的同类电池高20-40%。
此外，宝马发言人也曾透露，宝马计划在年将SilaNano计划生产的硅基阳极电池集成于车辆，以将车辆电池容量提升10%至15%。
但是回到实际情况，固态电池理论已经提出了好几年，但是却迟迟未能攻破技术壁垒，一直处于实验研发阶段。行业内共同认可的固态电池量产时间大约在年左右，且商业化需要两年左右，因此距离现在还有一定的距离。
毫无疑问，未来动力电池的发展属于全固态电池，其拥有着拳打三元锂交替磷酸铁锂的出色表现。但是目前而言，不能量产一切都是空话，现阶段也许半固态电池才是最好的选择。
刚刚好的半固态电池
其实半固态电池在去年就已经频频亮相了，只不过一直在“暗度陈仓”。像是蔚来声称在最新发布的ET7上搭载的是全新研发的固态电池，实际上其实是半固态电池，其声称能量密度达到了Wh/kg，在实际测试中，CLTC标准下续航约为km。可见虽然蔚来有些夸大其词，但半固态电池实际的表现也还不错。
同时在今年1月，首批50辆东风风神E70固态电池车在江西新余完成交付，这批固态电池由东风与赣锋锂业合作开发。在投资者的追问之下，赣锋锂业表示，东风E70装车的电池是半固态电池，能量密度为-Wh/kg。虽然成绩较为一般，但却也表示了半固态电池明显加速的量产进程。
此外，赣锋锂电宣称，第二代半固态电池单体能量密度将会达到Wh/kg，计划在年一季度完成SOP阶段。
因此，无论从时间上还是研发成本上，半固态电池都比全固态更适合现在的需求。
5月27日，国轩高科第十一届科技大会在安徽合肥举行。国轩高科工研院副院长张宏立在科技大会上介绍，由公司研发的三元半固态电池将会在今年内正式量产，其能量密度达到Wh/kg，续航里程长达km，并在今年实现装车。值得一提的是，这款半固态电池通过了严苛的针刺测试以及高于国标的℃热箱测试。
相比市面上主流的三元锂电池，半固态电池在性能方面有了大幅的提升。同时，Wh/kg的三元半固态电池目前在公司实验室也已经有原型样品，前景广阔。
对比八字还没一撇的全固态电池，半固态电池不失为现实情况下代替传统电池最合适的对象。
写在最后
新能源电动汽车的爆发可谓是跨时代的一笔，而其中电池成本高、续航里程短的问题是阻碍电动汽车进一步发展的主要因素。因此固态电池的出现或许将具有革命性的意义。
虽然当前距离实现全固态电池的装车量产还任重而道远，但半固态的出色“平替”使我们看到了胜利的曙光。我相信，在我们的不断努力下，全固态电池时代会早日到来。